理工論文范文寬流量雙管稀相氣力輸送系統在打葉復烤企業中的應用

發布時間：2016-05-13所屬分類：科技論文瀏覽：1次

摘 要： 氣力輸送系統是煙草行業常見的物料輸送系統，其作用是采用氣力輸送方式對各種煙草物料進行輸送，同時除去物料中夾帶的粉塵碎末。本文是一篇 理工論文范文 ，主要論述了寬流量雙管稀相氣力輸送系統在打葉復烤企業中的應用。 摘 要：通過采用寬流量雙管稀相氣

　　氣力輸送系統是煙草行業常見的物料輸送系統，其作用是采用氣力輸送方式對各種煙草物料進行輸送，同時除去物料中夾帶的粉塵碎末。本文是一篇理工論文范文，主要論述了寬流量雙管稀相氣力輸送系統在打葉復烤企業中的應用。
　　摘 要：通過采用寬流量雙管稀相氣力輸送系統能夠滿足煙草企業對大流量、寬調節范圍的煙草物料進行氣力輸送的工藝要求，并且相對傳統的氣力輸送系統，造價低，占地面積小，能耗低，經濟性好。

　　關鍵詞：寬流量雙管稀相,氣力輸送,大流量,寬調節范圍,經濟性好

　　1 氣力輸送系統及寬流量雙管稀相氣力輸送系統產生的背景

　　隨著煙草行業特色工藝的研究及發展，煙草企業經常需要對不同的煙草物料進行大流量的、且根據工藝需要能夠適應不同流量輸送要求的氣力輸送系統。傳統的氣力輸送系統主要由吸料口、物料管路、落料器、除塵系統組成，一般針對單一流量的物料進行輸送，通過合適的物料空氣比確定系統所需風量，在滿足工藝流量的條件下，具有較好的系統經濟性。而如果要滿足對大流量、寬調節范圍的煙草物料進行氣力輸送，或者采用2套或多套獨立的氣力輸送系統予以實現，造價高、占地面積大，而且能耗也高;或者采用一套能夠滿足最大流量的氣力輸送系統進行大系統變流量輸送予以實現，不僅整個系統的幾何尺寸較大，而且在輸送小流量時系統的經濟性差，能耗高。因此，傳統的氣力輸送系統不利于煙草企業降本增效、節能減排的發展要求。

　　2 氣力輸送的優點和缺點及氣力輸送狀態的分類

　　氣力輸送和其它設備相比具有一系列的優點：生產率高、設備的構造簡單、管理方便、自動化程度高、節省勞動力、易裝載、防潮、防污染。管道氣力輸送技術屬于氣固兩相流，已有100a以上的歷史。隨著我國煙草行業的發展，在卷煙生產過程中煙葉、煙梗、碎葉、煙絲、灰土等，越來越廣泛地采用了氣力輸送的方式。由于吸送式比壓送式氣力輸送裝置有在負壓環境下使用，利于保證環境衛生，避免在正壓條件下灰塵外溢，所以煙草行業內的物料風送普遍采用吸送式氣力輸送系統。

　　氣力輸送是指利用氣體為載體，利用氣體前后壓差產生的壓降提供能量來連續地輸送管道中的物料的一種工藝。概括起來，氣力輸送有如下的優點和缺點：

　　2.1 輸送管道能靈活地布置，從而使工廠設備工藝配置合理 然而，與其他輸送形式相比，其缺點是動力消耗稍大，由于輸送風速較高，易產生管道磨損和被輸送物料的破碎。

　　2.2 氣力輸送狀態的分類 根據氣力輸送狀態而言，在氣固兩相流動時，物料的運動狀態會隨著輸送風速風量的變化而變化的。當物料風速高時，物料處于懸浮狀態，呈均勻分布狀被氣流輸送;可以認為在垂直管中物料呈均勻分布界限和水平管中物料飛翔輸送的界限，便是稀相和密相的界限。故經濟速度線可視為稀相和密相的分界線。因此，概括起來，煙草行業內的整個氣力輸送系統主要采用了稀相氣力輸送。稀相氣力輸送特點：氣流速度較高。氣力輸送是煙草行業內的主要是生產原料(包括煙葉、煙梗、碎葉、煙絲、灰土等)輸送的一種重要方式。氣力輸送又稱氣流輸送，利用氣流的能量，在密閉管道內沿氣流方向輸送顆粒狀物料，是流態化技術的一種具體應用。

　　3 寬流量雙管稀相氣力輸送系統

　　寬流量雙管稀相氣力輸送系統：涉及煙草加工技術領域，具體涉及對大流量、寬調節范圍的煙草物料如葉片、煙梗、煙絲等的氣力輸送系統。本系統正是為了解決上述現有技術存在的不足而提供一種新的寬流量雙管稀相氣力輸送系統，旨在采用一套系統就能夠滿足煙草企業對大流量、寬調節范圍的煙草物料進行氣力輸送的工藝要求，并且相對傳統的氣力輸送系統，造價低、占地面積小、能耗低、經濟性好。

　　本系統是通過如下技術方案實現的。寬流量雙管稀相氣力輸送系統，包括有吸料口、與吸料口連接的物料輸送管路、連接于物料輸送管路另一端的落料器、與落料器連通的帶除塵器的除塵系統，所述物料輸送管路是由2根并行連接于吸料口的物料管組成的雙物料管路，所述落料器是帶有2個進料口的雙料口落料器，2根物料管分別連接落料器的2個進料口，在2根物料管上分別設置有閘閥，落料器底部帶有落料口。落料器是內部設置有2個料倉的雙倉落料器，一個料倉對應一個進料口。落料器的2個料倉分別通過管路連接有各自的風機，2臺風機的出風口均通過排塵管路與除塵系統的除塵器連接，在連接料倉與風機的管路上設置有出風口蝶閥。除塵風機的風量為兩臺風機的風量之和。所述雙倉落料器的落料口為同時連通2個料倉的一個共用的落料口或者各自分別連通一個料倉的雙落料口。在除塵器上通過管路連接有除塵風機，在連接除塵器和除塵風機的管路上設置有除塵蝶閥。

　　本系統采用創新形式的雙物料管路以及對應的雙料口落料器結構，通過雙管同時啟動或單管單獨啟動對物料進行選擇性輸送，能夠滿足最大工藝流量的氣力輸送，同時也能夠滿足較小流量的氣力輸送。落料器可以采用雙倉、雙進料口的結構形式并且各自連接獨立的風機，能夠滿足雙物料管路分別單獨供料以及雙物料管路同時供料時的氣料分離及排塵要求。采用雙物料管配置雙料口落料器，除塵管路仍可采用單除塵管、單除塵器及除塵器后單除塵風機的優化設計，采用一套氣力輸送系統就可以滿足煙草企業對大流量、寬調節范圍的煙草物料氣力輸送的工藝要求，相對傳統的氣力輸送系統較好的適應了煙草企業降本增效、節能減排的發展要求。

　　4 具體實施方式

　　如圖1、圖2所示，本系統包括有吸料口1、與吸料口連接的物料輸送管路、連接于物料輸送管路另一端的落料器3、與落料器連通的帶除塵器7的除塵系統。在除塵器7上通過管路連接有除塵風機6，在連接除塵器7和除塵風機6的管路上設置有除塵蝶閥10。所述物料輸送管路是由2根并行連接于吸料口的物料管2、2’組成的雙物料管路，所述落料器是帶有2個進料口3a、3b的雙料口落料器，2根物料管2、2’分別連接落料器的2個進料口3a、3b，在2根物料管2、2’上分別設置有閘閥8、8’，落料器底部帶有落料口3f。 　　由于除塵系統在輸送較大流量物料和較小流量物料時，其系統的風量不同(輸送較大流量物料時系統風量是輸送較小流量物料時的2倍)，因此在2種工作狀態下，除塵系統的管道風速不一樣。例如，如果除塵管管徑按照啟動單物料管時除塵風速約12m/s左右設計，保證除塵管道內不積灰，那么雙物料管均啟動時，由于系統風量增加1倍，除塵風速約為24m/s左右。

　　5 紅塔集團玉溪復烤車間打后煙梗風送技改實施案例

　　5.1 雙管落料器選型 落料器在打葉復烤企業及卷煙企業應用較多，主要作為物料輸送環節的料氣分離設備，但是雙管落料器則在行業是首創，由于紅塔集團玉溪復烤車間采用的是葉基和葉身分部位加工工藝，且采用的是一條打葉復烤設備分時處理葉基和葉身2種物料，葉基加工時投料量為12 000kg/h，葉基的含梗率為60%左右，此時產生的煙梗流量為7 000kg/h左右;而葉身加工時投料量為12 000kg/h，葉身的含梗率為28%左右，此時產生的煙梗流量為3 500kg/h左右;而全打加工時投料量為12 000kg/h，含梗率為30%左右，此時產生的煙梗流量為3 600kg/h左右;基于煙梗工藝流量在實際生產時在：3 500～7 000kg/h之間變化，最大差異在一倍左右，因而采用2根物料管輸送，每根物料管的輸送能力為3 500kg/h左右，葉身加工時只采用1根管道輸送煙梗，而葉基加工及全打加工時采用2根管道輸送煙梗，即可滿足物料性狀不同，解決產生的生產工藝流量跳變問題。玉溪復烤車間采用雙管落料器型號LYJ1803，寬度1 830mm;工藝流量：3 500～7 000kg/h。

　　5.2 玉溪復烤打后煙梗風送除塵計算 打后煙梗風送除塵設計采用的寬流量雙管稀相氣力輸送系統設置如下：(1)物料段采用雙物料管+雙物料進口雙除塵出口的落料器;(2)落料器兩邊除塵出口后不設本地風機，只在除塵器后設除塵風機;(3)落料器出口后雙路除塵管不合并，采用雙除塵管+雙除塵器+雙除塵風機+雙凈氣管形式。

　　經計算，系統設計相關參數如下：雙物料管D=420mm，管內風速v=21.7m/s;塵氣段雙除塵管D=530mm，管內風速v=13.6m/s;凈氣段雙凈氣管D=560mm，管內風速v=12.2m/s;系統風量風壓要求為：Q系=12 422m3/h，風壓P系=8 576Pa;采用寬流量雙管稀相氣力輸送系統需配除塵風機型號如下：需2臺型號為9-19N012.5D;風量12 577m3/h，全壓9 229Pa，轉速1 450r/min，電機：Y250M-4，功率：55kW。

　　若采用傳統氣力輸送系統設置如下：(1)落料器出口配本地風機需提供吸口至本地風機出口風壓;(2)除塵器后風機需提供合并除塵段風壓，風機需變頻調速設置;經計算，系統設計相關參數如下：雙物料管D=420mm，管內風速v=21.7m/s;塵氣段雙除塵管D=530mm，管內風速v=13.6m/s;

　　凈氣段雙凈氣管D=560mm，管內風速v=12.2m/s;傳統落料器出口本地風機需滿足風量Q=12 422m3/h，風壓P=5 697Pa;落料器出口本地風機配雙除塵風機型號如下：需2臺型號為9-19N011.2D，風量13 269m3/h，全壓

　　7 428Pa，轉速1 450r/min，電機：Y255M-4，功率：45kW。除塵器后風機需滿足風量Q=24 844m3/h，風壓P=6 918Pa;除塵器后配除塵風機型號如下：需1臺型號為9-26N011.2D，風量27 142m3/h，全壓7 637Pa，轉速1 450r/min，電機：Y280M-4，功率90kW。

　　通過上述比較可以看出采用寬流量雙管稀相氣力輸送系統要比傳統氣力輸送系統少配置一臺風機，節約裝機功率90kW。

　　目前該系統已投入使用，經過生產實踐驗證，該系統運行穩定、狀態良好;采用寬流量雙管稀相氣力輸送系統能夠滿足煙草企業對大流量、寬調節范圍的煙草物料進行氣力輸送的工藝要求，并且相對傳統的氣力輸送系統，造價低，占地面積小，能耗低，經濟性好。
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